(57)【要約】  ハイブリッド車両は、電気加熱可能に構成され、内燃機関（１０）の排気ガスを浄化する触媒装置（１４０）と、車両走行用のモータ（ＭＧ１またはＭＧ２）を駆動するためのモータ駆動部（７５）と、モータ駆動部（７５）に電源電圧を供給する主電源装置（７０）と、主電源装置（７０）から電力を受け、触媒装置（１４０）に加熱用電力を供給する触媒用電源装置（１００）と、モータ駆動部（７５）および触媒用電源装置（１００）を制御する制御装置（１５０）とを備える。制御装置（１５０）は、モータ駆動部（７５）を制御するモードとして、第１の制御モードと、第１の制御モードよりも電源電圧の変動に強い第２の制御モードとを有する。制御装置（１５０）は、触媒用電源装置（１００）から触媒装置（１４０）に供給する電力を変更する場合には、予めモータ駆動部（７５）を第２の制御モードで制御する。
2011101975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０）と、
電気加熱可能に構成され、前記内燃機関（１０）の排気ガスを浄化する触媒装置（１４０）と、
車両走行用のモータ（ＭＧ１またはＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ１またはＭＧ２）を駆動するためのモータ駆動部（７５）と、
前記モータ駆動部（７５）に電源電圧を供給する主電源装置（７０）と、
前記主電源装置（７０）から電力を受け、前記触媒装置（１４０）に加熱用電力を供給する触媒用電源装置（１００）と、
前記モータ駆動部（７５）および前記触媒用電源装置（１００）を制御する制御装置（１５０）とを備え、
前記制御装置（１５０）は、前記モータ駆動部（７５）を制御するモードとして、第１の制御モードと、前記第１の制御モードよりも前記電源電圧の変動に強い第２の制御モードとを有し、
前記制御装置（１５０）は、前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）に供給する電力を変更する場合には、予め前記モータ駆動部（７５）を前記第２の制御モードで制御する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記モータ駆動部（７５）は、
前記モータ（ＭＧ１またはＭＧ２）を駆動するためのインバータ（６０）と、
前記主電源装置（７０）と前記インバータ（６０）との間に設けられる電圧コンバータ（９０）とを含み、
前記第１の制御モードは、前記主電源装置（７０）の前記電源電圧をそのまま前記インバータ（６０）に与えるように前記電圧コンバータ（９０）を制御するモードを含み、
前記第２の制御モードは、前記主電源装置（７０）の前記電源電圧を電圧変換して前記インバータ（６０）に与えるように前記電圧コンバータ（９０）を制御するモードを含む、請求の範囲第１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記電圧コンバータ（９０）は、
前記主電源装置（７０）の正極に一方端が接続されるリアクトル（Ｌ１）と、
前記リアクトル（Ｌ１）の他方端と前記インバータ（６０）の電源ノードとの間に設けられるスイッチング素子（Ｑ１）とを含み、
前記制御装置（１５０）は、前記第１の制御モードにおいて前記スイッチング素子（Ｑ１）を導通状態に固定し、前記第２の制御モードにおいては前記スイッチング素子（Ｑ１）をスイッチングさせる、請求の範囲第２項に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が発生した場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部（７５）の動作モードを前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を開始する、請求の範囲第２項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が消えた場合に前記第２の制御モードが実行されていたときには、前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を停止し、その後前記モータ駆動部（７５）の動作モードを前記第２の制御モードから前記第１の制御モードに戻す、請求の範囲第４項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が発生した場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部（７５）の動作モードを一時的に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を開始する、請求の範囲第２項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が消えた場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部（７５）の動作モードを一時的に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を停止する、請求の範囲第６項に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記モータ駆動部（７５）は、
前記モータを駆動するためのインバータ（６０）と、
前記主電源装置（７０）と前記インバータ（６０）との間に設けられる電圧コンバータ（９０）とを含み、
前記第１の制御モードは、前記インバータ（６０）に対して矩形波制御または過変調制御のいずれかの制御を行なうモードを含み、
前記第２の制御モードは、前記インバータ（６０）に対して正弦波パルス幅変調制御を行なうモードを含む、請求の範囲第１項に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、電気加熱可能に構成され、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒装置を備えたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド車両および燃料電池自動車のように車両駆動にモータを使用する車両では、制御モードを切換える場合にトルクの変動によって乗員がショックを感じることがある。【０００３】
特開２００６−１９７７９１号公報（特許文献１）は、ＰＷＭ波電圧駆動から矩形波電圧駆動への切換え時に、トルク増加によるショックを低減することができるモータ制御装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９７７９１号公報
【特許文献２】特開平６−１０１４５９号公報
【特許文献３】特開２００４−１９２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、内燃機関を搭載する車両には、排気ガスを浄化するために触媒装置が設けられている。この触媒装置は、温度がある程度上昇しないと効果を発揮しないので、内燃機関のそばに配置され温度がすぐに高くなるように考慮されている。【０００６】
しかし、内燃機関を始動した直後のまだ触媒装置が暖まっていない間は、浄化作用が完全ではない。ハイブリッド自動車のように走行用モータを搭載する車両では、必要に応じて走行中に内燃機関の始動や停止を繰返す可能性がある。このため、触媒装置が暖まっていない状態で内燃機関を始動させる機会も増え、排気ガス中に一酸化炭素や炭化水素などが放出される時間が増える恐れがある。【０００７】
このため、内燃機関を始動させる前に電力を用いて触媒装置を暖めておくことが検討されている。このような触媒装置は電気加熱式触媒（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｈｅａｔｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｔ、以下「ＥＨＣ」ともいう）と呼ばれる。【０００８】
ＥＨＣは、触媒装置に大きな電力を流して短時間で触媒装置を昇温させる。バッテリから大電力が出力されるため、バッテリの電圧に変動が発生する。この電圧変動が生じると、モータ駆動装置の状態によっては、モータ制御に大きな影響を与える。【０００９】
この発明の目的は、電気加熱式触媒を使用して排気ガスの浄化性能を高めると共に、モータのトルク変動を抑制したハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、要約すると、ハイブリッド車両であって、内燃機関と、電気加熱可能に構成され、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒装置と、車両走行用のモータと、モータを駆動するためのモータ駆動部と、モータ駆動部に電源電圧を供給する主電源装置と、主電源装置から電力を受け、触媒装置に加熱用電力を供給する触媒用電源装置と、モータ駆動部および触媒用電源装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、モータ駆動部を制御するモードとして、第１の制御モードと、第１の制御モードよりも電源電圧の変動に強い第２の制御モードとを有する。制御装置は、触媒用電源装置から触媒装置に供給する電力を変更する場合には、予めモータ駆動部を第２の制御モードで制御する。【００１１】
好ましくは、モータ駆動部は、モータを駆動するためのインバータと、主電源装置とインバータとの間に設けられる電圧コンバータとを含む。第１の制御モードは、主電源装置の電源電圧をそのままインバータに与えるように電圧コンバータを制御するモードを含む。第２の制御モードは、主電源装置の電源電圧を電圧変換してインバータ（６０）に与えるように電圧コンバータを制御するモードを含む。【００１２】
より好ましくは、電圧コンバータは、主電源装置の正極に一方端が接続されるリアクトルと、リアクトルの他方端とインバータの電源ノードとの間に設けられるスイッチング素子とを含む。制御装置は、第１の制御モードにおいてスイッチング素子を導通状態に固定し、第２の制御モードにおいてはスイッチング素子をスイッチングさせる。【００１３】
より好ましくは、制御装置は、触媒装置を加熱する要求が発生した場合に第１の制御モードが実行されていたときには、モータ駆動部の動作モードを第１の制御モードから第２の制御モードに変更し、その後触媒用電源装置から触媒装置への電力供給を開始する。【００１４】
さらに好ましくは、制御装置は、触媒装置を加熱する要求が消えた場合に第２の制御モードが実行されていたときには、触媒用電源装置から触媒装置への電力供給を停止し、その後モータ駆動部の動作モードを第２の制御モードから第１の制御モードに戻す。【００１５】
より好ましくは、制御装置は、触媒装置を加熱する要求が発生した場合に第１の制御モードが実行されていたときには、モータ駆動部の動作モードを一時的に第１の制御モードから第２の制御モードに変更し、その後触媒用電源装置から触媒装置への電力供給を開始する。【００１６】
さらに好ましくは、制御装置は、触媒装置を加熱する要求が消えた場合に第１の制御モードが実行されていたときには、モータ駆動部の動作モードを一時的に第１の制御モードから第２の制御モードに変更し、その後触媒用電源装置から触媒装置への電力供給を停止する。【００１７】
好ましくは、モータ駆動部は、モータを駆動するためのインバータと、主電源装置とインバータとの間に設けられる電圧コンバータとを含む。第１の制御モードは、インバータに対して矩形波制御または過変調制御のいずれかの制御を行なうモードを含む。第２の制御モードは、インバータに対して正弦波パルス幅変調制御を行なうモードを含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電気加熱式触媒を使用した排気ガスの浄化性能の向上と、モータのトルク変動の抑制とを両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１に従うハイブリッド車の全体ブロック図である。
【図２】車両１の回路構成をより詳細に説明するための回路図である。
【図３】図２のインバータ６０−１および６０−２の詳細な構成を示す回路図である。
【図４】図２の電圧コンバータ９０の詳細な構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態に従うモータ駆動システムで用いられる制御方式を説明する図である。
【図６】制御方式の選択手法を説明するフローチャートである。
【図７】モータ条件に対応した制御方式の切換えを説明するための図である。
【図８】図２のＥＣＵ１５０が実行する制御を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態１で実行される制御に従う車両の状態変化の推移の一例を示した波形図である。
【図１０】実施の形態１の変形例の動作を説明するための動作波形図である。
【図１１】実施の形態２のハイブリッド車両１Ａの構成を示した図である。
【図１２】実施の形態２においてＥＣＵ１５０Ａが実行する制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に従うハイブリッド車の全体ブロック図である。
【００２２】
図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジン１０と、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構４０と、減速機５０と、駆動輪８０とを備える。
【００２３】
エンジン１０は、燃焼室に吸入された空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギによってクランクシャフトを回転させる駆動力を発生する内燃機関である。
【００２４】
モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。
【００２５】
ハイブリッド車両１は、エンジン１０およびモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する駆動力は、動力分割機構４０によって２経路に分割される。すなわち、一方は減速機５０を介して駆動輪８０へ駆動力が伝達される経路であり、もう一方はモータジェネレータＭＧ１へ駆動力が伝達される経路である。
【００２６】
動力分割機構４０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤで構成される遊星歯車を含む。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結される。リングギヤはモータジェネレータＭＧ２の回転軸および減速機５０に連結される。
【００２７】
そして、エンジン１０、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２が、動力分割機構４０を介して連結されることによって、エンジン１０、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転速度は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００２８】
ハイブリッド車両１は、モータ駆動部７５をさらに含む。モータ駆動部７５は、インバータ６０と、平滑コンデンサＣ１と、電圧コンバータ９０と、蓄電装置７０とを含む。
【００２９】
インバータ６０は、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の駆動を制御する。モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電する。モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力は、インバータ６０により交流から直流に変換され、蓄電装置７０に蓄えられる。
【００３０】
モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置７０に蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、減速機５０を介して駆動輪８０に伝達される。なお、図１では、駆動輪８０は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、モータジェネレータＭＧ２によって後輪を駆動してもよい。
【００３１】
なお、車両の制動時等には、減速機５０を介して駆動輪８０によりモータジェネレータＭＧ２が駆動され、モータジェネレータＭＧ２が発電機として動作する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、車両の運動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとしても機能する。そして、モータジェネレータＭＧ２により発電された電力は、蓄電装置７０に蓄えられる。
【００３２】
インバータ６０は、インバータ６０−１と、インバータ６０−２とを備える。インバータ６０−１およびインバータ６０−２は、電圧コンバータ９０に対して互いに並列に接続される。
【００３３】
インバータ６０−１は、電圧コンバータ９０とモータジェネレータＭＧ１との間に設けられる。インバータ６０−１は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）１５０からの制御信号Ｓ１に基づいてモータジェネレータＭＧ１の駆動を制御する。
【００３４】
インバータ６０−２は、電圧コンバータ９０とモータジェネレータＭＧ２との間に設けられる。インバータ６０−２は、ＥＣＵ１５０からの制御信号Ｓ２に基づいてモータジェネレータＭＧ２の駆動を制御する。
【００３５】
電圧コンバータ９０は、蓄電装置７０とインバータ６０との間で電圧変換を行なう。電圧コンバータ９０は、蓄電装置７０の電圧（より正確には、電源配線ＰＬ０と接地配線ＧＬ０との間の電圧）をＥＣＵ１５０からの制御信号Ｓ３が示す目標電圧値となるように昇圧してインバータ６０に出力する。これにより、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ０との電圧（以下、「高圧側の直流電圧ＶＨ」あるいは単に「電圧ＶＨ」ともいう）は、制御信号Ｓ３が示す目標電圧値に制御される。
【００３６】
平滑コンデンサＣ１は、電源配線ＰＬ１および接地配線ＧＬ１の間に接続される。平滑コンデンサＣ１は、高圧側の直流電圧ＶＨを平滑する。
【００３７】
エンジン１０から排出される排気ガスは、排気通路１３０を通って大気に排出される。排気通路１３０の途中には、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）１４０が設けられる。
【００３８】
ＥＨＣ１４０は、排気ガスを浄化する触媒を電気加熱可能に構成される。ＥＨＣ１４０は、ＥＨＣ電源１００に接続され、ＥＨＣ電源１００から供給された電力で触媒を加熱する。なお、ＥＨＣ１４０には、種々の公知のＥＨＣを適用することができる。
【００３９】
ＥＨＣ電源１００は、ＥＨＣ１４０と蓄電装置７０との間に設けられる。ＥＨＣ電源１００は、蓄電装置７０に対して、電圧コンバータ９０と並列に接続される。ＥＨＣ電源１００は、ＥＣＵ１５０からの制御信号Ｓ５に基づいて蓄電装置７０からＥＨＣ１４０に供給される電力を調整する。たとえば、ＥＨＣ１４０の温度Ｔｅｈｃが所定温度よりも低くＥＨＣ１４０の浄化性能が目標レベルよりも低い場合、ＥＣＵ１５０は、ＥＨＣ電源１００を制御して蓄電装置７０からＥＨＣ１４０に電力を供給する。これにより、ＥＨＣ１４０が駆動し、ＥＨＣ１４０に設けられた触媒が加熱されるので浄化性能が向上される。
【００４０】
また、ハイブリッド車両１は、電圧センサ１２１、回転速度センサ１２２，１２３，１２４、温度センサ１２５をさらに備える。
【００４１】
電圧センサ１２１は、蓄電装置７０の電圧ＶＢを検出する。回転速度センサ１２２，１２３，１２４は、それぞれエンジン１０の回転速度Ｎｅ、モータジェネレータＭＧ１の回転速度Ｎｍ１、モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍ２を検出する。温度センサ１２５は、ＥＨＣ１４０の温度Ｔｅｈｃを検出する。これらの各センサは、検出結果をＥＣＵ１５０に送信する。
【００４２】
ＥＣＵ１５０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、所定の演算処理を実行するように構成される。あるいは、ＥＣＵ１５０の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００４３】
ＥＣＵ１５０は、各センサなどの情報に基づいて上述した制御信号Ｓ１〜Ｓ５を生成し、その生成した制御信号Ｓ１〜Ｓ５を各機器に出力する。たとえば、ＥＣＵ１５０は、各センサなどの情報に基づいてモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴｇｃｏｍおよびモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｍｃｏｍを設定し、モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｇをトルク指令値Ｔｇｃｏｍに一致させる制御信号Ｓ１およびモータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍをトルク指令値Ｔｍｃｏｍに一致させる制御信号Ｓ２を生成して、それぞれインバータ６０−１、インバータ６０−２に出力する。また、ＥＣＵ１５０は、各センサなどの情報に基づいてエンジン１０の燃料噴射量の指令値を設定し、エンジン１０の実際の燃料噴射量をその指令値に一致させる制御信号Ｓ４を生成してエンジン１０に出力する。
【００４４】
図２は、車両１の回路構成をより詳細に説明するための回路図である。
図２を参照して、車両１は、主電源装置である蓄電装置７０と、モータ駆動部７５と、平滑コンデンサＣ１と、電圧センサ１２１と、エンジン１０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構４０と、車輪２と、ＥＨＣ電源１００と、ＥＣＵ１５０とを含む。
【００４５】
モータ駆動部７５は、電圧コンバータ９０と、平滑コンデンサＣＨと、インバータ６０−１，６０−２と、電圧センサ１３とを含む。
【００４６】
平滑コンデンサＣ１は、電源配線ＰＬ０と接地配線ＧＬ０間に接続される。電圧コンバータ９０は、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。
【００４７】
平滑コンデンサＣＨは、電圧コンバータ９０によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣＨの端子間電圧ＶＨを検知してＥＣＵ１５０に出力する。
【００４８】
インバータ６０−１は、電圧コンバータ９０から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。インバータ６０−２は、電圧コンバータ９０から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。
【００４９】
動力分割機構４０は、エンジン１０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。遊星歯車機構は、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、他の１つの回転軸の回転は強制的に定まる。この３つの回転軸がエンジン１０、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構４０の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。
【００５０】
電圧センサ１２１は、蓄電装置７０の端子間の電圧ＶＢを測定する。図示しないが、電圧センサ１２１とともに蓄電装置７０の充電状態を監視するために、蓄電装置７０に流れる電流を検知する電流センサが設けられている。蓄電装置７０としては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。
【００５１】
接地配線ＧＬ１は、後に説明するように電圧コンバータ９０の中において、接地配線ＧＬ０と接続されている。
【００５２】
インバータ６０−１は、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ１に接続されている。インバータ６０−１は、電圧コンバータ９０から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン１０を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ６０−１は、エンジン１０から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を電圧コンバータ９０に戻す。このとき電圧コンバータ９０は、降圧回路として動作するようにＥＣＵ１５０によって制御される。
【００５３】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１をＥＣＵ１５０へ出力する。
【００５４】
インバータ６０−２は、インバータ６０−１と並列的に、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ１に接続されている。インバータ６０−２は、車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して、電圧コンバータ９０の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ６０−２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を電圧コンバータ９０に戻す。このとき電圧コンバータ９０は、降圧回路として動作するようにＥＣＵ１５０によって制御される。
【００５５】
電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２をＥＣＵ１５０へ出力する。
【００５６】
ＥＣＵ１５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値および回転速度、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２およびＥＨＣ起動信号ＥＨＣＯＮを受ける。
【００５７】
さらに、ＥＣＵ１５０は、制御信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。制御信号Ｓ１は、インバータ６０−１に対して電圧コンバータ９０の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なったり、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ９０側に戻す回生指示を行なったりする制御信号である。
【００５８】
同様に制御信号Ｓ２は、インバータ６０−２に対してモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換する駆動指示を行なったり、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ９０側に戻す回生指示を行なったりする制御信号である。
【００５９】
図３は、図２のインバータ６０−１および６０−２の詳細な構成を示す回路図である。
図２、図３を参照して、インバータ６０−１は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ１との間に並列に接続される。
【００６０】
Ｕ相アーム１５は、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ１との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。
【００６１】
Ｖ相アーム１６は、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ１との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。
【００６２】
Ｗ相アーム１７は、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ１との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。
【００６３】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードから引出されたラインＵＬに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードから引出されたラインＶＬに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードから引出されたラインＷＬに接続される。
【００６４】
図２のＥＣＵ１５０から与えられる制御信号Ｓ１に基づいて、ＩＧＢＴ素子Ｑ４〜Ｑ８のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００６５】
なお、図２のインバータ６０−２についても、モータジェネレータＭＧ２に接続される点が異なるが、内部の回路構成についてはインバータ６０−１と同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、図３には、インバータに制御信号Ｓ１が与えられることが記載されているが、インバータ６０−２の場合には制御信号Ｓ１に代えて制御信号Ｓ２が入力される。
【００６６】
図４は、図２の電圧コンバータ９０の詳細な構成を示す回路図である。
図２、図４を参照して、電圧コンバータ９０は、一方端が電源配線ＰＬ０に接続されるリアクトルＬ１と、電源配線ＰＬ１と接地配線ＧＬ１との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。接地配線ＧＬ１と接地配線ＧＬ０とは、電圧コンバータ９０の内部で接続されている。
【００６７】
リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。
【００６８】
図２のＥＣＵ１５０から与えられる制御信号Ｓ３によって、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００６９】
図５は、本発明の実施の形態に従うモータ駆動システムで用いられる制御方式を説明する図である。
【００７０】
図５に示すように、モータ駆動部７５では、インバータ６０−１，６０−２における電圧変換について３つの制御モードを切換えて使用する。具体的には、３つの制御モードは、正弦波ＰＷＭ制御、過変調ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御の各制御モードである。
【００７１】
正弦波ＰＷＭ制御は、一般的なＰＷＭ制御方式として用いられるものであり、各相アームにおけるスイッチング素子のオン・オフを、正弦波状の電圧指令値と搬送波（代表的には三角波）との電圧比較に従って制御する。この結果、上アーム素子のオン期間に対応するハイレベル期間と、下アーム素子のオン期間に対応するローレベル期間との集合について、一定期間内でその基本波成分が正弦波となるようにデューティ比が制御される。周知のように、正弦波ＰＷＭ制御では、この基本波成分振幅をインバータ入力電圧の０．６１倍までしか高めることができない。
【００７２】
一方、矩形波電圧制御では、上記一定期間内で、ＰＷＭデューティを最大値に維持した場合に相当する、ハイレベル期間およびローレベル期間の比が１：１の矩形波１パルス分を交流モータ印加する。これにより、変調率は０．７８まで高められる。
【００７３】
過変調ＰＷＭ制御は、搬送波の振幅を縮小するように歪ませた上で上記正弦波ＰＷＭ制御と同様のＰＷＭ制御を行なうものである。この結果、基本波成分を歪ませることによって、変調率を０．６１〜０．７８の範囲まで高めることができる。
【００７４】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２では、回転数や出力トルクが増加すると誘起電圧が高くなり、その必要電圧が高くなる。電圧コンバータ９０による昇圧電圧すなわち、システム電圧ＶＨは、このモータ必要電圧（誘起電圧）よりも高く設定する必要がある。その一方で、電圧コンバータ９０による昇圧電圧すなわち、システム電圧には限界値（ＶＨ最大電圧）が存在する。
【００７５】
したがって、モータ必要電圧（誘起電圧）がシステム電圧の最大値（ＶＨ最大電圧）より低い領域では、正弦波ＰＷＭ制御または過変調ＰＷＭ制御によるＰＷＭ制御方式が適用され、ベクトル制御に従ったモータ電流制御によってトルク指令値にもとづいてトルクが制御される。
【００７６】
その一方で、モータ必要電圧（誘起電圧）がシステム電圧の最大値（ＶＨ最大電圧）に達すると、システム電圧ＶＨを維持した上で弱め界磁制御の一種としての矩形波電圧制御方式が適用される。矩形波電圧制御時には、基本波成分の振幅が固定されるため、電力演算によって求められるトルク実績値とトルク指令値との偏差に基づく、矩形波パルスの電圧位相制御によってトルク制御が実行される。
【００７７】
図６は、制御方式の選択手法を説明するフローチャートである。
図６のフローチャートに示されるように、図示しない上位ＥＣＵによって、アクセル開度等に従う車両要求出力に基づきモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値が算出される（ステップＳ１００）のを受けて、ＥＣＵ１５０は、予め設定されたマップ等に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値および回転数からモータ必要電圧（誘起電圧）を算出し（ステップＳ１１０）、さらに、モータ必要電圧とシステム電圧の最大値（ＶＨ最大電圧）との関係に従って、矩形波電圧制御方式およびＰＷＭ制御方式（正弦波ＰＷＭ制御方式／過変調ＰＷＭ制御方式）のいずれを適用してモータ制御を行なうかを決定する（ステップＳ１２０）。ＰＷＭ制御方式の適用時に、正弦波ＰＷＭ制御方式および過変調ＰＷＭ制御方式のいずれを用いるかについては、ベクトル制御に従う電圧指令値の変調率範囲に応じて決定する。上記制御フローに従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転条件に従って、図５に示した複数の制御方式のうちから適正な制御方式が選択される。
【００７８】
図７は、モータ条件に対応した制御方式の切換えを説明するための図である。
制御方式の選択の結果、図７に示されるように、低回転数域Ａ１ではトルク変動を小さくするために正弦波ＰＷＭ制御が用いられ、中回転数域Ａ２では過変調ＰＷＭ制御、高回転数域Ａ３では矩形波電圧制御が適用される。特に、過変調ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御の適用により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力向上が実現される。このように、図５に示した制御モードのいずれを用いるかについては、実現可能な変調率の範囲内で決定される。
【００７９】
図８は、図２のＥＣＵ１５０が実行する制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出され実行される。
【００８０】
図２，図８を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１１においてＥＣＵ１５０は、ＥＨＣのＯＮ要求があるか否かを信号ＥＨＣＯＮに基づいて判断する。
【００８１】
ステップＳ１１においてＥＨＣのＯＮ要求有りと判断された場合には、ステップＳ１２に処理が進む。ステップＳ１２では、電圧コンバータ９０において上アームＯＮ制御実施中か否かが判断される。
【００８２】
上アームＯＮ制御とは、図４のＩＧＢＴ素子Ｑ１をＯＮ状態に固定し、ＩＧＢＴ素子Ｑ２をＯＦＦ状態に固定する制御である。上アームＯＮ制御を行なうと、電源配線ＰＬ０と電源配線ＰＬ１とが接続された状態となる。電圧コンバータ９０はこのとき昇圧および降圧動作を行なわない。したがってＶＨ＝ＶＢとなっている。昇圧が不要な場合には、上アームＯＮ制御を実行すると、ＩＧＢＴ素子のスイッチング損失を無くすることができる。
【００８３】
しかし、ＥＨＣのＯＮ・ＯＦＦを行なうと電源配線ＰＬ０の電圧ＶＢが変動するので、上アームＯＮ制御実行中にこれを行なうとインバータ６０−１，６０−２につながっている電源配線ＰＬ１の電圧ＶＨも同様に変動してしまう。これによりモータのトルク変動が発生する可能性がある。
【００８４】
そこで、ステップＳ１２において上アームＯＮ制御中と判断された場合にはステップＳ１３に処理が進み、上アームＯＮ制御を禁止して電圧コンバータ９０を作動させる。これにより、電圧ＶＨが目標値に安定化される。その後、ステップＳ１４においてＥＨＣ電源１００を起動してＥＨＣに電力を供給する。
【００８５】
一方、ステップＳ１２において上アームＯＮ制御中でないと判断された場合は、ステップＳ１５に示すように電圧コンバータ９０は作動中である。したがって、電圧ＶＨは電圧コンバータ９０によって安定化されているので、この状態のままステップＳ１６においてＥＨＣ電源１００を起動してＥＨＣに電力を供給する。
【００８６】
ステップＳ１１においてＥＨＣのＯＮ要求無しと判断された場合には、ステップＳ１７に処理が進む。ステップＳ１７では、ＥＨＣ電源１００を動作停止させてＥＨＣへの電力供給を中止する。なお、状態がＥＨＣのＯＮ要求ありから要求無しに変化したときについては、前回サイクルのステップＳ１３またはステップＳ１５で電圧コンバータ９０が作動中であったので、電圧コンバータ９０が作動中である状態が継続している。したがって、ＥＨＣへの電力供給を停止させたことに伴う電圧ＶＢの変動についても、電圧コンバータ９０の働きによって電圧ＶＨへの影響は低減される。そして、ステップＳ１８において電圧コンバータ９０の上アームＯＮ制御が許可される。
【００８７】
ステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１８のいずれかの処理が終了すると、ステップＳ１９において制御はメインルーチンに移される。
【００８８】
図９は、実施の形態１で実行される制御に従う車両の状態変化の推移の一例を示した波形図である。
【００８９】
図９を参照して、まず時刻ｔ１以前では、信号ＥＨＣＯＮ（ＥＨＣの作動要求を示す）はＯＦＦ状態、電圧コンバータ９０は上アームＯＮ制御状態、ＥＨＣの通電はＯＦＦ状態、エンジンもＯＦＦ状態に制御されている。
【００９０】
時刻ｔ１において、信号ＥＨＣＯＮがＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化すると、時刻ｔ２ではこの変化に応じて電圧コンバータ９０の上アームＯＮ制御が禁止され、電圧コンバータ９０は電圧変換を行なう状態となる。その後、時刻ｔ３において、ＥＨＣの通電が実行され触媒装置が加熱される。
【００９１】
そして、時刻ｔ４においてエンジンが始動される。このときには触媒は十分加熱されており、触媒機能を正常に発揮する。
【００９２】
時刻ｔ１１以降は、信号ＥＨＣＯＮがＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した場合を示す。時刻ｔ１１では、エンジンは運転中の場合も停止中の場合もありうる。エンジンが停止した場合は、これに伴い排気ガスの排出も無くなるため触媒の加熱も不要となり信号ＥＨＣＯＮもＯＦＦ状態に変化する。またエンジンが運転中であっても、排気ガスの排熱により触媒の温度が維持できるようになった場合には、信号ＥＨＣＯＮがＯＦＦ状態に変化する。
【００９３】
時刻ｔ１１において信号ＥＨＣＯＮがＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化すると、これに応じてまず時刻ｔ１２においてＥＨＣの通電がＯＦＦ状態に制御される。このとき、電圧コンバータ９０は電圧変換を実行中であるので、電圧ＶＨの電圧変動は抑制される。
【００９４】
その後、時刻ｔ１３において、電圧コンバータ９０の上アームＯＮ制御が許可され、そのときの車両の状態によっては上アームＯＮ制御が実行される。
【００９５】
以上説明したように、ＥＨＣの作動開始時または停止時には電圧コンバータ９０を電圧変換実行中に制御し、電圧ＶＨを安定化させるようにしたので、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク変動が抑制される。
【００９６】
［実施の形態１の変形例］
図１０は、実施の形態１の変形例の動作を説明するための動作波形図である。
【００９７】
図１０に示すように、この変形例では、電圧コンバータ９０の動作を一時的に上アームＯＮ状態から電圧変換状態に変更してからＥＨＣの作動開始または停止する。
【００９８】
まず時刻ｔ１以前では、信号ＥＨＣＯＮ（ＥＨＣの作動要求を示す）はＯＦＦ状態、電圧コンバータ９０は上アームＯＮ制御状態、ＥＨＣの通電はＯＦＦ状態に制御されている。
【００９９】
時刻ｔ１において、信号ＥＨＣＯＮがＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化すると、時刻ｔ２ではこの変化に応じて電圧コンバータ９０の上アームＯＮ制御が一時的に禁止され電圧コンバータ９０は電圧変換を行なう状態となる。その後、時刻ｔ３において、ＥＨＣの通電が実行され触媒装置が加熱される。ここまでは、図９で説明した場合と同じである。
【０１００】
そして、時刻ｔ４において、ふたたび電圧コンバータ９０の上アームＯＮ制御の一時的な禁止が解除され、時刻ｔ４以降電圧コンバータ９０は上アームＯＮ制御状態に制御される。これにより、一番電圧変化が大きいＥＨＣの状態変化時には電圧コンバータ９０によって電圧ＶＨを安定させることができる。そして、その後のＥＨＣ通電中に再び上アームＯＮ制御を実施することにより電圧コンバータ９０のスイッチング損失を低減することが可能となる。
【０１０１】
さらに、時刻ｔ１１において信号ＥＨＣＯＮがＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化すると、これに応じてまず時刻ｔ１２では、電圧コンバータ９０の上アームＯＮ制御が一時的に禁止され電圧コンバータ９０は電圧変換を行なう状態となる。その後、時刻ｔ１３において、ＥＨＣの通電が停止される。
【０１０２】
その後時刻ｔ１４において電圧コンバータ９０の上アームＯＮ制御が許可され、そのときの車両の状態によっては上アームＯＮ制御が実行される。
【０１０３】
このように、ＥＨＣの通電状態がＯＮからＯＦＦ，またはＯＦＦからＯＮに遷移する場合に一時的に電圧コンバータ９０を作動させるようにしても、電圧ＶＨの変動に起因するトルク変動が抑制できる。
【０１０４】
［実施の形態２］
図１１は、実施の形態２のハイブリッド車両１Ａの構成を示した図である。
【０１０５】
図１１に示すハイブリッド車両１Ａは、図２で説明したハイブリッド車両１の構成と比較すると、電圧コンバータ９０が無い点が大きく異なる点である。電圧コンバータ９０が無い構成であっても、インバータの制御を変更することにより、トルク変動を抑制することができる。
【０１０６】
図１１を参照して、車両１Ａは、主電源装置である蓄電装置７０と、モータ駆動部７５Ａと、平滑コンデンサＣ１と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、ＥＨＣ電源１００と、ＥＣＵ１５０Ａとを含む。
【０１０７】
モータ駆動部７５は、平滑コンデンサＣＨと、インバータ６０−１，６０−２と、電圧センサ１３とを含む。
【０１０８】
ＥＣＵ１５０Ａは、ＥＨＣ電源１００の状態を変更する場合に、モータ駆動部７５Ａがトルク変動を起こしにくいような状態に予め制御する。
【０１０９】
図５で説明したインバータの制御方式の中で正弦波ＰＷＭ制御が制御性が最も良い。したがって、過変調ＰＷＭ制御や矩形波電圧制御方式で制御中であった場合には、正弦波ＰＷＭ制御方式にインバータ制御の方式を変更してからＥＨＣのＯＮ／ＯＦＦを行なうと良い。
【０１１０】
図１２は、実施の形態２においてＥＣＵ１５０Ａが実行する制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出され実行される。
【０１１１】
図１１，図１２を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ５１においてＥＣＵ１５０は、ＥＨＣのＯＮ要求があるか否かを信号ＥＨＣＯＮに基づいて判断する。
【０１１２】
ステップＳ５１においてＥＨＣのＯＮ要求有りと判断された場合には、ステップＳ５２に処理が進む。ステップＳ５２では、インバータ６０−１，６０−２において矩形波電圧制御または過変調ＰＷＭ制御実施中か否かが判断される。これらの制御方式は、正弦波ＰＷＭ制御に比べて制御性が劣るので、電圧ＶＨが変動したときにトルク変動が生じやすい。
【０１１３】
そこで、ステップＳ５２において矩形波電圧制御または過変調ＰＷＭ制御実施中と判断された場合には、ステップＳ５３に処理が進み、ＥＣＵ１５０Ａは、矩形波電圧制御および過変調ＰＷＭ制御を禁止してインバータ６０−１，６０−２を運転する。すなわち、ＥＣＵ１５０Ａは、図７の回転数領域Ａ１を回転数領域Ａ２，Ａ３まで広げて適用し、正弦波ＰＷＭ制御方式でインバータ６０−１，６０−２を運転する。これによりモータの制御性が良くなるので、電圧ＶＢが変動したときにモータ制御に生じる影響を小さく抑えることができる。その後、ステップＳ５４においてＥＨＣ電源１００を起動してＥＨＣに電力を供給する。
【０１１４】
一方、ステップＳ５２において矩形波電圧制御または過変調ＰＷＭ制御実施中でないと判断された場合は、ステップＳ５５に示すように正弦波ＰＷＭ制御方式でインバータ６０−１，６０−２が運転中である。したがって、この状態のままステップＳ５６においてＥＨＣ電源１００を起動してＥＨＣに電力を供給する。
【０１１５】
ステップＳ５１においてＥＨＣのＯＮ要求無しと判断された場合には、ステップＳ５７に処理が進む。ステップＳ５７では、ＥＨＣ電源１００を動作停止させてＥＨＣへの電力供給を中止する。
【０１１６】
そして、ステップＳ５８においてインバータ６０−１，６０−２の矩形波電圧制御および過変調ＰＷＭ制御が許可される。
【０１１７】
ステップＳ５４，Ｓ５６，Ｓ５８のいずれかの処理が終了すると、ステップＳ５９において制御はメインルーチンに移される。
【０１１８】
このように、電圧コンバータが設けられていない構成の場合であっても、ＥＨＣの状態変更前にインバータの制御方式を変更することにより、ＥＨＣの状態変更がモータの制御に及ぼす影響を小さくすることができる。
【０１１９】
なお、実施の形態２においても、実施の形態１の図１０で説明した場合と同様に、一時的にインバータの制御方式を変更するようにしても良い。また、電圧コンバータを有する構成であっても、電圧コンバータの制御変更に代えてインバータの制御方式の変更を行なっても良い。また電圧コンバータの制御変更とインバータの制御方式の変更とを組合わせて行なっても良い。
【０１２０】
最後に、本実施の形態について再び図面を参照して総括する。
図１を参照して、本実施の形態のハイブリッド車両は、エンジン１０と、電気加熱可能に構成され、エンジン１０の排気ガスを浄化するＥＨＣ１４０と、車両走行用のモータ（ＭＧ１またはＭＧ２）と、モータ（ＭＧ１またはＭＧ２）を駆動するためのモータ駆動部７５と、モータ駆動部７５に電源電圧を供給する蓄電装置７０と、蓄電装置７０から電力を受け、ＥＨＣ１４０に加熱用電力を供給するＥＨＣ電源１００と、モータ駆動部７５およびＥＨＣ電源１００を制御するＥＣＵ１５０とを備える。ＥＣＵ１５０は、モータ駆動部７５を制御するモードとして、第１の制御モードと、第１の制御モードよりも電源電圧の変動に強い第２の制御モードとを有する。ＥＣＵ１５０は、ＥＨＣ電源１００からＥＨＣ１４０に供給する電力を変更する場合には、予めモータ駆動部７５を第２の制御モードで制御する。
【０１２１】
好ましくは、モータ駆動部７５は、モータ（ＭＧ１またはＭＧ２）を駆動するためのインバータ６０と、蓄電装置７０とインバータ６０との間に設けられる電圧コンバータ９０とを含む。第１の制御モードは、蓄電装置７０の電源電圧をそのままインバータ６０に与えるように電圧コンバータ９０を制御するモード（上アームＯＮ制御モード）を含む。第２の制御モードは、蓄電装置７０の電源電圧を電圧変換してインバータ６０に与えるように電圧コンバータ９０を制御するモードを含む。
【０１２２】
図４に示すように、より好ましくは、電圧コンバータ９０は、蓄電装置７０の正極に一方端が接続されるリアクトルＬ１と、リアクトルＬ１の他方端とインバータ６０の電源ノードとの間に設けられるＩＧＢＴ素子Ｑ１とを含む。ＥＣＵ１５０は、第１の制御モードにおいてＩＧＢＴ素子Ｑ１を導通状態に固定し、第２の制御モードにおいてはＩＧＢＴ素子Ｑ１をスイッチングさせる。
【０１２３】
図８、図９に示すように、より好ましくは、ＥＣＵ１５０は、ＥＨＣ１４０を加熱する要求が発生した場合に第１の制御モードが実行されていたときには、モータ駆動部７５の動作モードを第１の制御モードから第２の制御モードに変更し、その後ＥＨＣ電源１００からＥＨＣ１４０への電力供給を開始する。
【０１２４】
図８、図９に示すように、さらに好ましくは、ＥＣＵ１５０は、ＥＨＣ１４０を加熱する要求が消えた場合に第２の制御モードが実行されていたときには、ＥＨＣ電源１００からＥＨＣ１４０への電力供給を停止し、その後モータ駆動部７５の動作モードを第２の制御モードから第１の制御モードに戻す。
【０１２５】
図１０に示すように、より好ましくは、ＥＣＵ１５０は、ＥＨＣ１４０を加熱する要求が発生した場合に第１の制御モードが実行されていたときには、モータ駆動部７５の動作モードを一時的に第１の制御モードから第２の制御モードに変更し、その後ＥＨＣ電源１００からＥＨＣ１４０への電力供給を開始する。
【０１２６】
図１０に示すように、さらに好ましくは、ＥＣＵ１５０は、ＥＨＣ１４０を加熱する要求が消えた場合に第１の制御モードが実行されていたときには、モータ駆動部７５の動作モードを一時的に第１の制御モードから第２の制御モードに変更し、その後ＥＨＣ電源１００からＥＨＣ１４０への電力供給を停止する。
【０１２７】
図１１、図１２に示すように、好ましくは、モータ駆動部７５は、モータを駆動するためのインバータ６０と、蓄電装置７０とインバータ６０との間に設けられる電圧コンバータ９０とを含む。第１の制御モードは、インバータ６０に対して矩形波制御または過変調制御のいずれかの制御を行なうモードを含む。第２の制御モードは、インバータ６０に対して正弦波パルス幅変調制御を行なうモードを含む。
【０１２８】
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２９】
１，１Ａ  ハイブリッド車両、２  車輪、１０  エンジン、１３，２１，１２１，１２１  電圧センサ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２４，２５  電流センサ、４０  動力分割機構、５０  減速機、６０  インバータ、７０  蓄電装置、７５，７５Ａ  モータ駆動部、８０  駆動輪、９０  電圧コンバータ、１００  ＥＨＣ電源、１２２，１２３，１２４  回転速度センサ、１２５  温度センサ、１３０  排気通路、Ｃ１，ＣＨ  平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ＧＬ０，ＧＬ１  接地配線、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＬ０，ＰＬ１  電源配線、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ素子。
【図１】
2011101975.tif 000003
【図２】
2011101975.tif 000004
【図３】
2011101975.tif 000005
【図４】
2011101975.tif 000006
【図５】
2011101975.tif 000007
【図６】
2011101975.tif 000008
【図７】
2011101975.tif 000009
【図８】
2011101975.tif 000010
【図９】
2011101975.tif 000011
【図１０】
2011101975.tif 000012
【図１１】
2011101975.tif 000013
【図１２】
2011101975.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０）と、
電気加熱可能に構成され、前記内燃機関（１０）の排気ガスを浄化する触媒装置（１４０）と、
車両走行用のモータ（ＭＧ１またはＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ１またはＭＧ２）を駆動するためのモータ駆動部（７５）と、
前記モータ駆動部（７５）に電源電圧を供給する主電源装置（７０）と、
前記主電源装置（７０）から電力を受け、前記触媒装置（１４０）に加熱用電力を供給する触媒用電源装置（１００）と、
前記モータ駆動部（７５）および前記触媒用電源装置（１００）を制御する制御装置（１５０）とを備え、
前記制御装置（１５０）は、前記モータ駆動部（７５）を制御するモードとして、第１の制御モードと、前記第１の制御モードよりも前記電源電圧の変動に強い第２の制御モードとを有し、
前記制御装置（１５０）は、前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）に供給する電力を変更する場合には、予め前記モータ駆動部（７５）を前記第２の制御モードで制御し、
前記モータ駆動部（７５）は、
前記モータ（ＭＧ１またはＭＧ２）を駆動するためのインバータ（６０）と、
前記主電源装置（７０）と前記インバータ（６０）との間に設けられる電圧コンバータ（９０）とを含み、
前記第１の制御モードは、前記主電源装置（７０）の前記電源電圧をそのまま前記インバータ（６０）に与えるように前記電圧コンバータ（９０）を制御するモードを含み、
前記第２の制御モードは、前記主電源装置（７０）の前記電源電圧を電圧変換して前記インバータ（６０）に与えるように前記電圧コンバータ（９０）を制御するモードを含む、ハイブリッド車両。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記電圧コンバータ（９０）は、
前記主電源装置（７０）の正極に一方端が接続されるリアクトル（Ｌ１）と、
前記リアクトル（Ｌ１）の他方端と前記インバータ（６０）の電源ノードとの間に設けられるスイッチング素子（Ｑ１）とを含み、
前記制御装置（１５０）は、前記第１の制御モードにおいて前記スイッチング素子（Ｑ１）を導通状態に固定し、前記第２の制御モードにおいては前記スイッチング素子（Ｑ１）をスイッチングさせる、請求の範囲第１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が発生した場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部（７５）の動作モードを前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を開始する、請求の範囲第１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が消えた場合に前記第２の制御モードが実行されていたときには、前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を停止し、その後前記モータ駆動部（７５）の動作モードを前記第２の制御モードから前記第１の制御モードに戻す、請求の範囲第４項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が発生した場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部（７５）の動作モードを一時的に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を開始する、請求の範囲第１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記制御装置（１５０）は、前記触媒装置（１４０）を加熱する要求が消えた場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部（７５）の動作モードを一時的に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置（１００）から前記触媒装置（１４０）への電力供給を停止する、請求の範囲第６項に記載のハイブリッド車両。
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月6日(2012.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
電気加熱可能に構成され、前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒装置と、
車両走行用のモータと、
前記モータを駆動するためのモータ駆動部と、
前記モータ駆動部に電源電圧を供給する主電源装置と、
前記主電源装置から電力を受け、前記触媒装置に加熱用電力を供給する触媒用電源装置と、
前記モータ駆動部および前記触媒用電源装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記モータ駆動部を制御するモードとして、第１の制御モードと、前記第１の制御モードよりも前記電源電圧の変動に強い第２の制御モードとを有し、
前記制御装置は、前記触媒用電源装置から前記触媒装置に供給する電力を変更する場合には、予め前記モータ駆動部を前記第２の制御モードで制御し、
前記モータ駆動部は、
前記モータを駆動するためのインバータと、
前記主電源装置と前記インバータとの間に設けられる電圧コンバータとを含み、
前記第１の制御モードは、前記主電源装置の前記電源電圧をそのまま前記インバータに与えるように前記電圧コンバータを制御するモードを含み、
前記第２の制御モードは、前記主電源装置の前記電源電圧を電圧変換して前記インバータに与えるように前記電圧コンバータを制御するモードを含む、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記電圧コンバータは、
前記主電源装置の正極に一方端が接続されるリアクトルと、
前記リアクトルの他方端と前記インバータの電源ノードとの間に設けられるスイッチング素子とを含み、
前記制御装置は、前記第１の制御モードにおいて前記スイッチング素子を導通状態に固定し、前記第２の制御モードにおいては前記スイッチング素子をスイッチングさせる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記触媒装置を加熱する要求が発生した場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部の動作モードを前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置から前記触媒装置への電力供給を開始する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記触媒装置を加熱する要求が消えた場合に前記第２の制御モードが実行されていたときには、前記触媒用電源装置から前記触媒装置への電力供給を停止し、その後前記モータ駆動部の動作モードを前記第２の制御モードから前記第１の制御モードに戻す、請求項３に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記触媒装置を加熱する要求が発生した場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部の動作モードを一時的に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置から前記触媒装置への電力供給を開始する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記制御装置は、前記触媒装置を加熱する要求が消えた場合に前記第１の制御モードが実行されていたときには、前記モータ駆動部の動作モードを一時的に前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに変更し、その後前記触媒用電源装置から前記触媒装置への電力供給を停止する、請求項５に記載のハイブリッド車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2011101975.tif 000015
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2011101975.tif 000016
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2011101975.tif 000017
【国際調査報告】
2011101975.tif 000018
2011101975.tif 000019
2011101975.tif 000020
2011101975.tif 000021